專利名稱：制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有連接部分并用于諸如車用空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)的一部分的管道系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及通過塑性加工制造管道系統(tǒng)的方法。本發(fā)明還涉及在制造管道系統(tǒng)的方法中自動進(jìn)行的調(diào)節(jié)管道系統(tǒng)長度的方法。
在制造這些管子的情況下，即使當(dāng)兩個(gè)管子中的每個(gè)管子的一個(gè)端部被釬焊到連接器上時(shí)，除非兩個(gè)管子中的每個(gè)管子的另一個(gè)端部被精確地加工以便它可被裝配在預(yù)定的位置上，否則不可能將兩個(gè)管子的兩個(gè)端部都與兩個(gè)連接器充分地連接。然而，常見的是設(shè)置在車用空調(diào)系統(tǒng)的制冷劑循環(huán)中的制冷劑管子被彎曲成復(fù)雜的外形。因此，很難將已切割和彎曲的兩個(gè)彎曲管子的另一端部精確地調(diào)節(jié)到另一連接器中的各個(gè)預(yù)定位置。因此，在管子被釬焊到連接器上以前，有必要預(yù)先調(diào)整各個(gè)管子以便調(diào)節(jié)彎曲狀態(tài)和管子端部的外形，也即，有必要提高用作空調(diào)系統(tǒng)的部件的各個(gè)管子的精度。當(dāng)然，這種調(diào)整工作導(dǎo)致具有連接部分的管子的制造成本增加。
上述的問題并不限于用于包括兩個(gè)管子和兩個(gè)連接器的制冷循環(huán)的具有連接部分的管子。即使在制造彎管的情況下，也會引起上述問題，其中，管子的兩個(gè)端部都被釬焊到兩個(gè)連接器上，兩個(gè)端部都必須以預(yù)定狀態(tài)分別連接到預(yù)定位置。在數(shù)量不小于三個(gè)的大量管子的兩個(gè)端部都被釬焊到同一連接器上以便制造單個(gè)管子的情況下，所有管子的端部都必須在同一連接器中對齊。因此，有必要增加作為部件的管子的精度，這樣就增加了具有連接部分的管子的制造成本。當(dāng)管子和連接器通過釬焊互相連接時(shí)，可充分增強(qiáng)接頭的強(qiáng)度。另一方面，有必要檢查流體的泄漏，其增加了制造成本。
關(guān)于這一點(diǎn)，盡管后面將在本發(fā)明的實(shí)施例部分中進(jìn)行具體地說明，提供了一種管子，其中，形成彎曲被作為減小管子長度的方法。第一現(xiàn)有技術(shù)，其近似于這種方法，在日本未審查公開文件No.2000-343170中公開了作為鍛造管子的方法。根據(jù)該第一現(xiàn)有技術(shù)，當(dāng)力施加到管子的端面上時(shí)，在管子縱向中間部分的過剩金屬被擠入形成于用來支撐管子的圓柱形側(cè)面的金屬模具中的釋放空間中，從而管子的長度可減少擠入側(cè)部的過剩金屬的量。
然而，第一現(xiàn)有技術(shù)是能夠應(yīng)用于直管的技術(shù)，管子的長度是管子的直徑的若干倍。因此，不可能將這種技術(shù)應(yīng)用于制冷劑管子，這種管子的長度較長并且具有多個(gè)彎曲部分，而用于制冷劑管子是本發(fā)明的主要目的。
作為第二現(xiàn)有技術(shù)，日本未審查公開文件No.3281997公開了一種用于連接管子的連接器，管子的外形局部類似于本發(fā)明的具有連接部分的管子。然而，根據(jù)第二現(xiàn)有技術(shù)，其目的是在用于連接的固體塊中形成流體通道，固體塊的形狀是預(yù)定的，管子被插入到該用于連接的固體塊的孔中。當(dāng)用于連接的塊體固定在預(yù)先形成于管子中的具有大直徑的座部分和形成于管子端部的直徑擴(kuò)大部分之間時(shí)，所述管子與塊體的內(nèi)表面形成一體。
根據(jù)第二現(xiàn)有技術(shù)，在大直徑座部分和膨脹直徑部分之間的管子的長度總是與用于連接的塊體的孔的長度相同，也就是說，不存在大直徑座部分和膨脹直徑部分之間的管子的長度與用于連接的塊體的孔的長度不同的可能。因此，第二現(xiàn)有技術(shù)不包含將管子的長度調(diào)節(jié)為任意值的意圖，而由于在管子中間形成彎曲部分，管子的長度不可避免地會波動。因此，盡管第二現(xiàn)有技術(shù)的外表部分類似于本發(fā)明，第二現(xiàn)有技術(shù)本質(zhì)上不同于本發(fā)明的技術(shù)。因此，當(dāng)在管子的端部加工延伸的直徑部分時(shí)，第二現(xiàn)有技術(shù)不可能將管子的長度調(diào)節(jié)到任意值。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其中，在管子的端部形成直徑擴(kuò)大部分，所述方法包括以下步驟用管夾具夾住管子的適當(dāng)部分以固定管子，用于在形成直徑擴(kuò)大部分的同時(shí)調(diào)節(jié)管子長度；將具有通孔的連接器與管子的端部連接，所述通孔的內(nèi)徑被擴(kuò)大；用擴(kuò)徑工具壓緊(caulking)管子的端部以便擴(kuò)充管子端部的直徑，并將管子端部壓緊到連接器的內(nèi)表面上，其中，當(dāng)作為管材釋放空間的管子波動吸收部分預(yù)先形成于連接器的內(nèi)表面的一部分上，并且當(dāng)擴(kuò)徑工具使管子端部發(fā)生塑性變形以便形成直徑擴(kuò)大部分時(shí)，過剩的管材由管子波動吸收部分吸收，并且管子的長度減小并自動調(diào)節(jié)到預(yù)定的長度。
本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法包括用管夾具夾住管子的適當(dāng)部分以固定管子的步驟；將具有內(nèi)表面形狀被擴(kuò)大的通孔的連接器或者代替連接器的凹型夾具與管子端部嚙合的步驟；以及通過擴(kuò)徑工具擴(kuò)大管子的端部將管子的端部壓緊到連接器的內(nèi)表面上的步驟。本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法的特征在于管子波動吸收部分，其為管材的釋放空間，預(yù)先成形在連接器的內(nèi)表面上的一部分中或代替連接器的凹形夾具中。因此，當(dāng)用擴(kuò)徑工具使管子端部產(chǎn)生塑性變形以形成直徑擴(kuò)大部分時(shí)，過剩的管材由管子波動吸收部分吸收并且管子的長度減小。因此，管子的長度可被自動調(diào)節(jié)到目標(biāo)長度。
本發(fā)明提供了一種制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，還包括以下步驟在用管夾具夾住管子的適當(dāng)部位從而固定管子的步驟之后，用設(shè)定尺寸的沖壓機(jī)對管子的一個(gè)端部施力以通過彎曲管子將管材的一部分?jǐn)D出到預(yù)先形成在管夾具端面上的釋放空間中，這時(shí)在管子的外圓周上形成環(huán)形凸出部分，從而減小了管子的長度。在這種情況下，可用多種方式對管子的長度進(jìn)行獨(dú)立地調(diào)節(jié)。因此，可增加調(diào)節(jié)的自由度，并且，調(diào)節(jié)的寬度可被擴(kuò)大。在形成凸出部分的情況下，可通過增加凸出部分的半徑增加管子長度的減小量。因此，當(dāng)在管夾具端面上形成的釋放空間的高度保持恒定時(shí)，凸出部分的半徑可制成可變的。
在本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法中，在通過夾具將管子的形成直徑擴(kuò)大部分的一側(cè)的相對側(cè)的端部固定在預(yù)定位置之后，當(dāng)管子的適當(dāng)部分被管夾具夾緊和固定時(shí)，在管夾具的端面的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)管子的長度。
形成于連接器的將要擴(kuò)大的通孔的內(nèi)表面上或者代替連接器的凹型夾具上的管子波動吸收部分在所述通孔的內(nèi)表面和用于擴(kuò)充直徑的工具的表面之間形成。該管子波動吸收部分可對應(yīng)于位于連接器內(nèi)部的管子前端部分形成?；蛘?，該管子波動吸收部分可對應(yīng)于位于連接器內(nèi)部的管子中間部分形成。
本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的以下方法可作為以下的特定例子提出。直徑擴(kuò)大部分在管子的一個(gè)端部形成，所述管子被壓緊到具有待擴(kuò)張通孔的連接器的內(nèi)部。另一方面，管子的另一端部可被簡單地壓緊到連接器中。
在實(shí)施本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法的情況下，優(yōu)選的是，在用于擴(kuò)充直徑的工具的外圓周上設(shè)置套筒，并且，當(dāng)套筒從用于擴(kuò)充直徑的工具上獨(dú)立地移動時(shí)，在加工直徑擴(kuò)大部分之前和之后連接器被固定。當(dāng)擴(kuò)大的管子的前端部分被套筒的端面的一部分向下壓時(shí)，可使材料的一部分流入管子波動吸收部分以便調(diào)節(jié)管子的長度。
本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法不僅可應(yīng)用于單個(gè)管子而且可應(yīng)用于多個(gè)管子。根據(jù)前述，例如，可將多個(gè)管子的長度調(diào)節(jié)為相同長度，即，可調(diào)節(jié)多個(gè)管子之間的長度關(guān)系。在這種情況下，至少在一個(gè)端側(cè)的多個(gè)管子的端部可與共用的連接器連接。


圖14是圖13的局部放大圖；圖15是第四實(shí)施例的第二步驟中的管子波動吸收部分的剖面圖；圖16是第五實(shí)施例的第一步驟中的主要部分的剖面圖；圖17是繼圖16的第一步驟的時(shí)間之后的時(shí)間的主要部分的剖面圖；圖18是制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的常規(guī)方法的工藝過程圖；圖19是方案視圖，示出了由現(xiàn)有技術(shù)引起的問題；圖20是方案視圖，示出了由現(xiàn)有技術(shù)引起的其它問題；圖21示出了一個(gè)例子的方案視圖，其中改變了第一實(shí)施例中的步驟的順序；圖22是不包括第一實(shí)施例的第一步驟的例子的方案視圖；圖23示出了不具有連接器的管子的一個(gè)例子的方案視圖。
在前面的步驟中，通過擠壓成形法將熔化的鋁制成連續(xù)的圓柱管材以制造管子20，21。該長管材將會呈卷狀，通過校直滾筒將其拉成直管并用切割機(jī)切成預(yù)定的長度。接著，如圖1和圖2所示，一個(gè)端部31或32經(jīng)受擠壓成形之一的膨脹成形。并且，管子部分經(jīng)受軋制成形之一的旋壓加工以便形成用于O形密封圈的槽。其后，管子20，21用彎管機(jī)彎曲成目標(biāo)形狀。
連接器16壓緊到具有不同直徑的兩個(gè)管子20，21的端部，即，壓緊到圖1的下端部的連接器16成形為E-形，其平面形狀具有兩個(gè)半圓形的凹陷部分用于接收將要被壓緊到凹陷部分中的兩個(gè)管子20，21。另一端部的連接器60，即在圖1上端的連接器60成形為具有兩個(gè)圓孔的一對眼鏡的形狀，管子20，21插入所述圓孔中并被壓緊。在這方面，連接器16壓緊到管子20，21是在最后步驟中進(jìn)行。這樣的管道系統(tǒng)按如下所述連接。在一端側(cè)的連接器16通過螺栓連接到制冷循環(huán)的膨脹閥中，在另一端側(cè)的連接器16用同樣的裝置連接到車廂中的蒸發(fā)器上或發(fā)動機(jī)室的接收器上。
在這種情況下，兩個(gè)管子之一的小直徑管21用于從接收器向膨脹閥或從膨脹閥向蒸發(fā)器引導(dǎo)制冷循環(huán)中高壓側(cè)的制冷劑。當(dāng)連接器16設(shè)置在一端側(cè)時(shí)，其外形大致與圖1所示的臨時(shí)管固定夾具2的外形相同，從而連接器16可用臨時(shí)管固定夾具2代替并連接到膨脹閥上，所述膨脹閥未示出，可用臨時(shí)管固定夾具1代替，小直徑管21按照原樣與膨脹閥的內(nèi)部連通。另一方面，大直徑管20是用于將低壓回流制冷劑從設(shè)置在車廂中的蒸發(fā)器引導(dǎo)到設(shè)置在發(fā)動機(jī)室中的制冷劑壓縮機(jī)中的管子。大直徑管20通過一端側(cè)的連接器16與膨脹閥機(jī)械連接，然而，大直徑管209不直接連通到膨脹閥的內(nèi)部。因此，大直徑管20與旁路通道(未示出)連通，所述旁路通道與膨脹閥平行設(shè)置以便大直徑管20圍繞膨脹閥行進(jìn)。
圖1至圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法的第一實(shí)施例的第一步驟。如上所述，標(biāo)號1為管子固定夾具，其用作本方法的夾具具之一。在汽車用空調(diào)系統(tǒng)的制冷循環(huán)中，代替膨脹閥(未示出)，所述管子固定夾具1具有兩個(gè)孔，兩個(gè)管子20，21的端部30，31可插入所述孔中。管子的端部30，31用管子固定夾具對齊并固定在預(yù)定的位置。
標(biāo)號2表示臨時(shí)管子固定夾具。以與第一實(shí)施例的第三步驟中連接器16壓緊到管子的端部30，31的方式相同的方式，臨時(shí)管子固定夾具2的平面外形成形為E字形用于接收管子20，21的膨脹部分。在這一步驟的最初階段，臨時(shí)管子固定夾具2將管子20，21的靠近管子20，21端部30，31的部分與兩個(gè)凹陷部分松嚙合，從而在一側(cè)支撐管子。根據(jù)前述，臨時(shí)管子固定夾具2與管子固定夾具1協(xié)同將管子的端部30，31定位并臨時(shí)固定各個(gè)管子20，21的彎曲部分的相對位置關(guān)系。
如圖1所示，當(dāng)管子20，21的端部30，31由管子固定夾具1和臨時(shí)管子固定夾具2固定時(shí)，在管子20，21的另一端部32，33之間產(chǎn)生尺寸差17。由于各個(gè)管子20，21是通過如前所述的切割和彎曲過程制造的，因此不可能防止產(chǎn)生這種尺寸差17。在管子20，21中的其中一個(gè)管子具有沿縱向的適當(dāng)尺寸，并且另外一個(gè)管子相對于這一管子的尺寸差的容許范圍為例如±0.2mm的情況下，當(dāng)在管子20，21被連接后實(shí)際測得的尺寸差17為大的例如±3mm時(shí)，為了將這一尺寸差17限制為±0.2mm以便確保部件的必要精度，利用圖2所示的夾具3和其它設(shè)備執(zhí)行第一實(shí)施例的第一步驟中的設(shè)定尺寸的工作。
通過第一實(shí)施例的方法設(shè)定縱向尺寸差17的第一步驟的詳細(xì)情況在圖4和圖5中示出。在這種情況下，通過設(shè)定尺寸減小較長管20的長度。關(guān)于這方面，當(dāng)管子21太長并且有必要減小管子21的長度或者當(dāng)兩個(gè)管子20和21的長度都太長并且有必要減小兩者的長度時(shí)，可以用相同的方式執(zhí)行管子21的尺寸設(shè)定。然而，在這種情況下，只對減小管子20的縱向長度的情況進(jìn)行解釋。
首先，如圖4所示，靠近管子20的另一端部32的預(yù)定位置被插入并固定在如圖中箭頭所示的分體式管夾具3和3′之間。管夾具3和3′分別設(shè)置有彼此相對的半圓形的凹陷部分3a，3a′。管夾具3和3′可通過這些半圓形凹陷部分3a，3a′夾住管子20。當(dāng)半圓形凹陷部分3a，3a′互相配合時(shí)，形成圓形開口。半圓形臺階部分4和4′形成于管夾具3和3′的上表面8和8′上及半圓形凹陷部分3a，3a′的邊緣部分處，從而當(dāng)管子20由圓形開口容納時(shí)在圓形開口的上邊緣部分中可形成一環(huán)形釋放空間。
如圖4所示，當(dāng)長度太長的管子20被管夾具3和3′夾住并固定后，管子20的另一端部32與用于設(shè)定尺寸的沖壓機(jī)6嚙合，其中，形成具有與管子相同的圓柱形的底部的凹陷部分6a，沖壓機(jī)6向下打擊。根據(jù)前述，管子20的一部分彎曲，并且管材的一部分流入由在夾具3和3′的上表面8和8′上形成的一對半圓形臺階部分4和4′組成的環(huán)形釋放空間中。以這種方式，形成沿兩側(cè)方向凸出的管子彎曲部分22，23。這些管子彎曲部分22，23形成連續(xù)的凸緣。
當(dāng)以這種方式減小管子20的縱向尺寸時(shí)，管子20相對于管子21沿縱向的尺寸差17可被減小到允許范圍。設(shè)置在沖壓機(jī)中的用于設(shè)定尺寸的圓柱形凹陷部分6a的深度用標(biāo)號50示出。用于設(shè)定尺寸的沖壓機(jī)6下降到?jīng)_壓機(jī)6接觸管夾具3和3′的上表面8和8′的位置。因此，由于圓柱形凹陷部分6a的深度50是恒定的，設(shè)定尺寸后的管子的長度可被制成相同，而與被管夾具3和3′夾住的管子20前端部分的長度無關(guān)。因此，當(dāng)管夾具3和3′正確定位時(shí)，凸緣形的管子彎曲部分22，23可總是形成于一個(gè)位置，其與管子20的另一端部分32的距離是恒定的。并且，管子20的尺寸可被減至適當(dāng)?shù)闹怠?br> 第一實(shí)施例示出了管道系統(tǒng)由管子20，21和連接器16，60組成的例子。在第一實(shí)施例中采用上述例子的理由將在下面講述。為了使解釋易于理解，在假設(shè)管子的長度是兩個(gè)管子的長度的相對差的假設(shè)下進(jìn)行解釋。然而，當(dāng)然必要的管子長度是單個(gè)管子的尺寸50。因此，由本發(fā)明的制造方法制造的最簡單的管道系統(tǒng)由一個(gè)彎曲管和壓緊到所述彎曲管的兩個(gè)端部的兩個(gè)連接器組成。在這種情況下，不必要調(diào)節(jié)多個(gè)管子的長度。然而，通常有必要切割和修理已經(jīng)切割過一次的管子以便使管子的長度可具有適當(dāng)?shù)闹?。作為代替，可通過上述的第一實(shí)施例的第一步驟將管子的長度調(diào)節(jié)為適當(dāng)?shù)闹怠?br> 在上述的實(shí)施例中，對利用設(shè)定尺寸的單個(gè)沖壓機(jī)6執(zhí)行管子20，21的尺寸設(shè)定從而管子20，21的長度可一個(gè)接一個(gè)進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況進(jìn)行了解釋。然而，在同時(shí)設(shè)定多個(gè)管子的尺寸的情況中，如圖6所示，作為用于設(shè)定尺寸的沖壓機(jī)6的變體，使用了用于設(shè)定尺寸的組合沖壓機(jī)7，其中，用于設(shè)定尺寸的多個(gè)沖壓機(jī)6和6′被集成在一個(gè)主體上，并且，設(shè)定尺寸步驟的第一半(第一步)可在單個(gè)沖擊中完成。在這種情況下，在管夾具3和3′中設(shè)置多個(gè)凹陷部分以便多個(gè)管子20，21可被同時(shí)夾緊。其它方面與前述的實(shí)施例相同。在此省略具體解釋。
圖7和圖9本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法的第一實(shí)施例中的第二步驟的視圖。執(zhí)行第二步驟是為了通過壓緊方便地和確定地將連接器60連接到管子20，21的另一端部32，33上。在這一步中，也可調(diào)節(jié)管道系統(tǒng)的縱向尺寸。因此，在引起大的尺寸差并且尺寸在第一步驟中不易調(diào)節(jié)的情況下，以及在尺寸僅通過第二步驟調(diào)節(jié)而不依賴于第一步驟的情況下，可有效地利用這一功能。
在這一步驟中，首先，具有直徑向上擴(kuò)大的通孔60a的連接器60與被管夾具3和3′夾住的管子20的另一端部分32嚙合。當(dāng)管子20被管夾具3和3′夾住時(shí)，可防止當(dāng)管子20在第二步驟中加工時(shí)被沖壓機(jī)20的沖擊移位。
接著，用于擴(kuò)大管徑的沖壓機(jī)9，其外形如圖7和8所示，即其外形大體上類似于形成于連接器60中并且向上擴(kuò)大的通孔60a的內(nèi)表面的形狀，并且沖壓機(jī)的外形比通孔60a的內(nèi)表面的形狀小對應(yīng)于壁厚的尺寸，這樣的沖壓機(jī)9從上面插入，沖擊向下給出。根據(jù)前述，如圖8所示，用于擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)9擴(kuò)大管子靠近另一端部32的部分的直徑，并形成擴(kuò)大直徑的部分28。以這種方式，另一端部32與連接器60的通孔60a的內(nèi)表面緊密接觸，并且另一端部32的直徑被進(jìn)一步擴(kuò)大。如前所述，形成管子的前端部分29，其直徑沿著形成于通孔60a中的錐形開口部分60b擴(kuò)大。
在這種情況下，可僅通過一次沖擊改變管子20的第二端部分32的外形。然而，由于用于擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)9可沿垂直方向往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)重復(fù)進(jìn)行多次小沖擊時(shí)有可能增加產(chǎn)品的精度。
在第一實(shí)施例中，提供了一種圓柱形套筒10，其圍繞用于擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)9的外周并且可不同于用于擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)9而向上和向下移動。在用于擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)9執(zhí)行機(jī)械加工從而壓緊連接器60之前放下該圓柱形套筒10。即使在機(jī)加工過程中和在用于擴(kuò)大管徑的沖壓機(jī)9向上返回時(shí)，圓柱形套筒10繼續(xù)固定連接器60，從而連接器60不會被用于擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)9的動作所移動。
在用于擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)9給出沖擊之后，沖壓機(jī)向上返回。接著，成形為圖9所示形狀的管子20以及與壓緊的管子20制成一體的連接器60留在管夾具3和3′上。
如上所述，在第一實(shí)施例的第二步驟中，管子20的另一端部32必需壓緊到連接器60中以便另一端部32可機(jī)械連接到連接器60上。如上所述，在第一實(shí)施例的第二步驟執(zhí)行以前，管子20的前端部分29的尺寸，特別是其沿縱向的寬度根據(jù)另一端部32的尺寸改變而不是根據(jù)管子20中的管彎曲部分22，23的尺寸而改變，其中當(dāng)管子20被沿著連接器60的錐形開口部分60b壓緊時(shí)，所述前端部分29的直徑擴(kuò)大。如圖9中擴(kuò)大示出的那樣，錐形開口部分60b沿縱向的寬度被擴(kuò)大到盡可能大以便在管子20的前端部分29處沿寬度方向留下小的間隙，管子的直徑被擴(kuò)大，并且設(shè)置在管子彎曲部分22，23前面的部分的長度被制成比該寬度小。根據(jù)前述，上述的間隙成為管子波動吸收部分70，其寬度被改變。該管子波動吸收部分70可有效地用于將管子20的縱向尺寸調(diào)節(jié)為適當(dāng)?shù)闹?。因此，?dāng)管子20的縱向尺寸波動相對較小時(shí)，省略在第一步驟中進(jìn)行尺寸調(diào)節(jié)的工作，管子20，21可在其它步驟中連接到連接器16上。因此，可僅僅通過第二步驟對管道系統(tǒng)的端面位置進(jìn)行充分地調(diào)節(jié)。
在對多個(gè)管子20，21同時(shí)進(jìn)行第一實(shí)施例的第二步驟的情況下，如圖10和圖10的局部放大圖11所示的變形，可利用用于擴(kuò)大直徑的組合沖壓機(jī)12，其中將要插入管子20，21的兩個(gè)沖壓機(jī)集成在一個(gè)主體上。在這種情況下，根據(jù)用于擴(kuò)大直徑的組合沖壓機(jī)12，連接器60設(shè)置有兩個(gè)錐形開口部分。然而，其它方面與以前所述的例子相同。因此，在此省略其具體描述。
在如上說明的第一實(shí)施例中，下部連接器16在步驟的最后被壓緊到管子20，21上，也就是說，下部連接器16在第一步驟的最后或者在第二步驟完成后被壓緊到管子20，21上。與在機(jī)加工過程中用于臨時(shí)固定管子20，21的臨時(shí)管子固定夾具2相同，連接器16的平面形狀為E字形。因此，不必將管子20，21插入連接器16中，也就是說，連接器16可在第一和第二步驟中的任意時(shí)間從外部與管子20，21嚙合。因此，連接器16在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間與管子20，21以下述方式嚙合即臨時(shí)管子固定夾具2用連接器16代替，并且管子20，21被部分壓緊到連接器16上。或者說，管子20，21在連接器16的部分處從內(nèi)部擴(kuò)大從而管子20，21的直徑增加。以這種方式，管子20，21可被固定到連接器16上。
然而，可在第一步驟開始時(shí)將下部連接器16連接和壓緊到每個(gè)管子20，21的一個(gè)端部。在這種情況下，如圖21所示，E字形連接器16和臨時(shí)固定夾具2連接到管子20，21上，管子20，21的一個(gè)端部插入管子固定夾具1中，對連接器16的一部分給予沖擊，從而連接器16右被壓緊到管子20，21上。在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間拆卸臨時(shí)固定夾具2，例如在完成第二步驟之后拆卸臨時(shí)固定夾具2。
作為第一實(shí)施的改變，如前所述，當(dāng)不執(zhí)行連接器16不被連接到管子20，21的一個(gè)端部30，31的步驟，而執(zhí)行前述的基它步驟時(shí)，可制造出管道系統(tǒng)，其一個(gè)端部30，31為自由端，如圖22所示。在這種情況下，管子20，21的長度可以互不相同。
接著，參照圖12，以下將說明本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法的第二實(shí)施例。第二實(shí)施例的特征在于，第一實(shí)施例的第二步驟的一部分被改變了。本實(shí)施例的除此之外的第二步驟的部分和第一步驟可以與第一實(shí)施例相同的方式處理。根據(jù)具體情況，可省略在第一步驟中進(jìn)行的設(shè)定尺寸的工作。
可以理解，當(dāng)示出第二實(shí)施例的主要部分的圖12與圖9比較時(shí)，圖9對應(yīng)于圖12并示出了第一實(shí)施例的主要部分，在第一實(shí)施例的第二步驟中，管子波動吸收部分70設(shè)置在壓緊到管子20，21的連接器60中，并且該管子波動吸收部分70沿著連接器60的錐形開口部分60b的錐面排列。另一方面，在第二實(shí)施例中，管子波動吸收部分71如下設(shè)置。在形狀基本上與第一實(shí)施例的連接器60相同的連接器62中，在通孔62a的錐形開口部分62b的前端側(cè)上形成平的臺階部分62c，所述通孔的直徑被擴(kuò)大，管子波動吸收部分71為間隙并沿徑向形成于臺階部分62c的外部，并且，直徑擴(kuò)大部分28用擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)形成(未示出)，沖壓機(jī)形狀與連接器62相應(yīng)。當(dāng)然，用于第二實(shí)施例中的擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)具有將管子20的前端部分成形為平面形狀從而其可沿著連接器62的平臺階部分62c形成的外形和功能。
在第二實(shí)施例的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法中，管子20的前端部分29沿著連接器62的平臺階部分62c彎曲，從而管子20的前端部分可與平臺階部分62c充分嚙合。為了留下作為釋放空間的管子波動吸收部分71，在彎曲前端部分29前面的部分中，在管子的彎曲部分22，23前面的部分的長度被預(yù)先限制在預(yù)定的范圍內(nèi)。根據(jù)前述，以與第一實(shí)施例的管子20的前端部分29相同的方式，其中留下連接器60的管子波動吸收部分70，第二實(shí)施例具有沿縱向調(diào)節(jié)管道系統(tǒng)的尺寸的功能和和將連接器62充分壓緊到管子20的原有功能。
接著，參照圖13和圖14，其中圖14是圖13的局部放大圖，以下將說明本發(fā)明的第三實(shí)施例的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法。第三實(shí)施例的特征在于改變了第一實(shí)施例的第二步驟的一部分。因此，本實(shí)施例的除此之外的其它步驟的部分和第一步驟可以與第一實(shí)施例相同的方式處理。根據(jù)具體情況，可省略在第一步驟中進(jìn)行的設(shè)定尺寸的工作。或者，連接器16可以一些其它步驟與管子20，21連接。
第三實(shí)施例的特征在于波動吸收部分72在圖14的放大圖中示出的位置處形成于連接器63中。與第一實(shí)施例的可移動套筒不同，設(shè)置在用于擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)11外部的可移動套筒10具有環(huán)形的剪切塊部分10b，其外形為臺階形，形成于下表面10a的的一部分的內(nèi)表面上。
因此，當(dāng)在第三實(shí)施例中執(zhí)行第二步驟時(shí)，首先，降下用于擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)11，擴(kuò)大管子20的另一端部32。其后，放下套筒10，擠壓管子20的已被擴(kuò)大的前端部分29的邊緣部分，前端部分29的一部分材料填充波動吸收部分72的一部分。波動吸收部分72具有過剩的空間是必要的。當(dāng)提供過剩的空間時(shí)，以與第一和第二實(shí)施例相同的方式，有可能在管子20的端部形成直徑擴(kuò)大部分28并充分壓緊連接器63，并且，有可能沿縱向調(diào)節(jié)管子20的尺寸。關(guān)于這一點(diǎn)，在壓緊完成以后，首先提升擴(kuò)徑?jīng)_壓機(jī)11，接著提升套筒10。
接著，參照圖15，以下將說明本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法的第四實(shí)施例。第四實(shí)施例的特征在于，第一實(shí)施例的第二步驟的一部分被改變了。本實(shí)施例的除此之外的其它步驟的部分和第一步驟可以與第一實(shí)施例相同的方式處理。根據(jù)具體情況，可省略在第一步驟中進(jìn)行的設(shè)定尺寸的工作，所述工作可用一些用來將管子20，21與連接器16連接的其它的步驟來代替。第四實(shí)施例的制造方法的特征在于，波動吸收部分不設(shè)置在連接器的端部，而是沿縱向設(shè)置在連接器的中間部分。
將示出第四實(shí)施例的第二步驟的主要部分的圖15和對應(yīng)于圖15并示出第一實(shí)施例的主要部分的圖9進(jìn)行比較，可以理解，在第一實(shí)施例的第二步驟中，管子波動連接部分70設(shè)置在連接器60中，并且該管子波動吸收部分70沿著連接器60的錐形開口部分60b的錐面排列。另一方面，在第四實(shí)施例中，管子波動吸收部分73如下設(shè)置。在形狀基本上與第一實(shí)施例的連接器60相同的連接器64中，在大直徑部分64b和小直徑部分64c之間形成臺階部分64d，所述大直徑部分64b在具有擴(kuò)大形狀的通孔64a中。在用于擴(kuò)大直徑的沖壓機(jī)(圖中未示出)中，錐形表面形成于對應(yīng)于連接器64的臺階部分64d的部分中而不是形成于臺階部分中。根據(jù)前述，管子波動吸收部分73為一間隙，留在臺階部分64d中。
因此，根據(jù)第四實(shí)施例的制造管道系統(tǒng)的方法，當(dāng)由擴(kuò)徑?jīng)_壓機(jī)(未示出)給出沖擊時(shí)，管子20被沿著通孔64a進(jìn)行加工，其外形將被擴(kuò)大，并且形成直徑擴(kuò)大部分28。根據(jù)前述，管子20被壓緊到連接器64中。這時(shí)，管子20的過剩材料被順利地?cái)D出到波動吸收部分73中，波動吸收部分73是過剩材料的釋放空間，從而可減小管子20的縱向尺寸。以這種方式，管子20的長度可制造成符合適當(dāng)?shù)闹?。第四?shí)施例的其它方面與第一實(shí)施例相同。
接著，以下將參照圖16和17說明本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法的第五實(shí)施例。上述的第四實(shí)施例的第二步對應(yīng)于第一實(shí)施例的第二步的改變，然而，第五實(shí)施例對應(yīng)于第一實(shí)施例的第一步的改變。盡管在此省略對第五實(shí)施例的第二步的說明，可以與第一至第四實(shí)施例的第二步相同的方式執(zhí)行第五實(shí)施例的第二步。
當(dāng)將示出第五實(shí)施例的步驟的主要部分的圖16和圖17和對應(yīng)于圖16和圖17的第一實(shí)施例中說明的圖4和圖5進(jìn)行比較時(shí)，可以理解，作為用于第一實(shí)施例的管夾具3，3′的代替，在第五實(shí)施例中，使用包括上部管夾具14和14′以及下部管夾具15和15′的兩套管夾具。用作釋放空間的半圓形臺階部分4和4′設(shè)置在下部管夾具15和15′的上表面上。用于設(shè)定尺寸的沖壓機(jī)13不必象第一實(shí)施例中的設(shè)定尺寸的沖壓機(jī)6一樣設(shè)置圓柱形凹陷部分6a。在第五實(shí)施例中，可以只設(shè)置圓柱形凹陷部分13a。
在因?yàn)楣茏?0太長而對其縱向尺寸進(jìn)行調(diào)節(jié)的情況下，如圖16所示，用上部管夾具14和14′和下部管夾具15和15′夾住管子20的中間部分，同時(shí)在上部夾具和下部夾具之間保持必要的間隙。該間隙的值被設(shè)定為與實(shí)際測量的管子的長度與適當(dāng)?shù)闹抵g的差相對應(yīng)。當(dāng)管子20的另一端部32和上部管夾具14和14′受到設(shè)定尺寸的沖壓機(jī)13的沖擊時(shí)，上部管夾具14和14′下降到其與下部管夾具15，15′接觸時(shí)的位置。因此，在兩套管夾具之間的管子20的一部分彎曲，彎曲部分流進(jìn)設(shè)置在下部管夾具15，15′中的作為釋放空間的半圓形臺階部分4和4′中，并形成凸緣形管彎曲部分22，23。該凸緣形部分的操作和效果與第一實(shí)施例的第一步驟中相同。以這種方式，管子20的長度可被制成符合適當(dāng)?shù)闹怠?br> 在上面的說明中，以下情況作為示例示出。當(dāng)具有連接部分的管道系統(tǒng)的至少一個(gè)端部被壓緊到諸如具有將要被擴(kuò)大的通孔的連接器60的連接器的內(nèi)表面上時(shí)，形成連接部分。同時(shí)，形成用于自動調(diào)節(jié)管子20，21的長度的直徑擴(kuò)大部分28。本發(fā)明的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法的目的是制造一種管道系統(tǒng)，其中，作為連接部分的直徑擴(kuò)大部分28在管子的一個(gè)端部形成。因此，在作為連接部分形成的直徑擴(kuò)大部分28可與相對物的一部分連接而不使用連接器的情況下，成品不必要具有連接器。因此，例如，如圖23所示，在制造其管子20的端部為沒有連接器的直徑擴(kuò)大部分28的管道系統(tǒng)時(shí)，使用凹型夾具61，凹型夾具61為分立式金屬模，并具有與連接器60的將要被擴(kuò)大的通孔60a的形狀相同的內(nèi)表面形狀，同時(shí)，形成直徑擴(kuò)大部分28并調(diào)節(jié)管子20的長度。之后，打開凹型(female)夾具61。
關(guān)于這一點(diǎn)，到目前為止，通過與本發(fā)明相同的利用壓緊而不非釬焊的方式將管子和連接器互相連接的方法已被常規(guī)地嘗試。以下將參照圖18至20簡要說明制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的常規(guī)方法和常規(guī)方法所導(dǎo)致的問題。
圖18示出了通過現(xiàn)有技術(shù)制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法中的一種方法。常規(guī)方法按如下所述進(jìn)行。通過膨脹和旋壓預(yù)先在管子80的一端形成凸緣和槽，在步驟(A)中將上述的管子80和連接器81相連接。該連接器81被移動到盡可能遠(yuǎn)的位置以便它不會產(chǎn)生妨礙。然而，連接器81可被移動的距離被限制在管子80的直線部分。因此，在示出步驟(B)的圖中，用標(biāo)號82標(biāo)明可移動距離。在步驟(B)中，用可分為兩部分的分體式管夾具83，83′夾住管子的預(yù)定位置。在夾具83，83′中，形成互相連接并形成向上開口形狀的內(nèi)表面83a，83a′。
在步驟(C)中，用擴(kuò)徑?jīng)_壓機(jī)84加工管子80的另一端，擴(kuò)徑?jīng)_壓機(jī)的表面形狀類似于夾具內(nèi)表面83a，83a的形狀并較夾具內(nèi)表面83a，83a的形狀小壁厚的厚度，所述壁厚為在沖壓機(jī)和夾具間將要留下的厚度。這時(shí)，夾具83，83′支撐將要加工的管子80的一部分并用作成形金屬模。因此，管子80的另一端被成形為向上開口的形狀。通過打開夾具83，83′將其向如上形成的管子80的另一端移動。之后，移動和連接連接器81。因此，在連接器81的內(nèi)表面上形成向上開口的形狀。
在連接之后，壓緊沖壓機(jī)85插入到管子80的另一端以便擴(kuò)張管子80的一部分86。根據(jù)前述，管子80和連接器81互相壓緊。然而，它們之間的連接部分只有已被擴(kuò)張的直管部分86。因此，連接部分的機(jī)構(gòu)強(qiáng)度和密封性能不夠高。由于所述步驟較復(fù)雜，因此制造成本較高。并且，為了移動連接器81，必須在管子80中提供長直管部分。可考慮一種方法，其中在管子80為直的條件下執(zhí)行上述步驟，接著在后面的工序中將管子80彎曲成所需要的形狀。然而，根據(jù)這種方法，很難進(jìn)行彎曲。并且，沒有提供調(diào)節(jié)管子80的長度的裝置。因此，不可能制造具有高精度的管子。
因此，根據(jù)常規(guī)方法，必須在將管子80與連接器81相連接之前提高尺寸精度和彎曲管子80的外形。如圖19所示，在將連接器81，88連接到兩個(gè)管子80，87的兩個(gè)端部以制造管道系統(tǒng)的情況下，當(dāng)長度比適當(dāng)長度長得多的管子80和長度比適當(dāng)長度短得多的管子87在一端對齊并且固定到連接器88上時(shí)，由于兩個(gè)管子80，87被彎曲，管子80，87的另一端部的位置三維地波動。因此，很難在預(yù)定的位置將它們與連接器81連接。管子80的前端部分89從連接器81伸出恰好沿縱向的波動長度。并且，當(dāng)管子87的前端部分90示到達(dá)預(yù)定位置時(shí)，兩個(gè)管子80和87都未充分地壓緊到連接器81上。
因此，如圖20所示，當(dāng)管子80，87的前端部分在連接器81的預(yù)定位置對齊，并且在膨脹和壓緊其它部分之前膨脹和壓緊該部分時(shí)，管子80，87的下端部分不能夠在連接器88中對齊。因此，如標(biāo)號91所示，管子的端面從連接器88的表面移位。因?yàn)樯鲜鲈颍豢赡軐?shí)現(xiàn)管子和連接器88的良好壓緊。
本發(fā)明的制造方法可解決上述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的常規(guī)方法的各種問題，并且，可以較低的制造成本通過相對簡單的制造裝置容易地制造管道系統(tǒng)，并且管道系統(tǒng)的尺寸精度也較高。
權(quán)利要求
1.一種制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其中，在管子的端部形成直徑擴(kuò)大部分，所述方法包括以下步驟用管夾具夾住管子的適當(dāng)部分以固定管子，用于在形成直徑擴(kuò)大部分的同時(shí)調(diào)節(jié)管子的長度；將具有通孔的連接器與管子的端部連接，所述通孔的內(nèi)徑被擴(kuò)大；用擴(kuò)徑工具壓緊管子的端部以便擴(kuò)充管子端部的直徑，并將管子端部壓緊到連接器的內(nèi)表面上，其中，當(dāng)作為管材釋放空間的管子波動吸收部分預(yù)先形成于連接器的內(nèi)表面的一部分上，并且當(dāng)擴(kuò)徑工具使管子端部發(fā)生塑性變形以便形成直徑擴(kuò)大部分時(shí)，過剩的管材由管子波動吸收部分吸收，并且管子的長度被減小并自動調(diào)節(jié)到預(yù)定的長度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，還包括以下步驟在用管夾具夾住管子的適當(dāng)部位從而固定管子的步驟之后，當(dāng)用設(shè)定尺寸的沖壓機(jī)對管子的一個(gè)端部施加沖擊，通過彎曲管子將管材的一部分?jǐn)D出到預(yù)先形成在管夾具端面上的釋放空間中時(shí)，在管子的外圓周上形成環(huán)形凸出部分，從而減小了管子的長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，當(dāng)凸出部分的半徑增加時(shí)，管子長度的減小量增加。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，在管夾具端面的基礎(chǔ)上形成的釋放空間的高度保持恒定。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，在通過夾具將管子的形成直徑擴(kuò)大部分一側(cè)的相對側(cè)的端部固定在預(yù)定位置之后，當(dāng)管子的適當(dāng)部分被管夾具夾緊和固定時(shí)，在管夾具的端面的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)管子的長度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，形成于連接器內(nèi)部的管子波動吸收部分形成在連接器的通孔的內(nèi)表面和擴(kuò)徑工具的表面之間的間隙內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述管子波動吸收部分對應(yīng)于位于連接器內(nèi)部的管子的端部形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，所述管子波動吸收部分對應(yīng)于位于連接器內(nèi)部的管子中間部分形成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，當(dāng)在管子的一個(gè)端部形成直徑擴(kuò)大部分以將管子壓緊到連接器中時(shí)，管子被壓緊到連接器中，并且簡單的連接器被壓緊到管子的另一端部。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，當(dāng)設(shè)置在擴(kuò)徑工具的外圓周部分的套筒不同于擴(kuò)徑工具而移動時(shí)，在加工直徑擴(kuò)大部分之前和之后連接器被固定。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，擴(kuò)大的管子的前端部分被套筒的端面的一部分?jǐn)D壓，且擠壓的材料流入管子波動吸收部分。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，多個(gè)管子在它們的至少一端與共用連接器連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其特征在于，使用能夠分開的具有通孔的內(nèi)表面擴(kuò)張的凹型夾具代替與管子的端部的直徑擴(kuò)大部分相連接的連接器，從而管子的端部被擴(kuò)大并壓緊到凹型夾具的內(nèi)表面上，接著凹形夾具被打開。
14.一種制造具有連接部分的管道系統(tǒng)的方法，其中，在所述管子的端部具有連接器，所述方法包括以下步驟夾緊和固定管子的適當(dāng)部分以在連接器被連接到所述端部的同時(shí)調(diào)節(jié)管子的長度；將具有通孔的連接器與管子的端部嚙合；將管子的端部成形和壓緊到連接器上以便使從夾持位置到管子端部的長度可保持恒定，其中，當(dāng)過剩的管子材料被壓緊部分吸收時(shí)管子的長度被減小，從而將管子的長度調(diào)節(jié)到預(yù)定的值。
全文摘要
管子的任意部分被夾持，連接器與管子配合。接著，用諸如擴(kuò)徑?jīng)_壓機(jī)的工具擴(kuò)充管子的端部以便從內(nèi)部將管子壓緊到連接器中。當(dāng)在連接器的內(nèi)表面的一部分中設(shè)置作為管材釋放空間的管子波動吸收部分時(shí)，并且當(dāng)形成直徑擴(kuò)大部分時(shí)，過剩的管材被吸收到那里并且管子的長度被減小并調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)闹?。管子波動吸收部分形成的部分并不限于管子的前端部分，而是可形成于對?yīng)于中間部分的連接器的內(nèi)表面上。
文檔編號B21D39/00GK1478620SQ03147548
公開日2004年3月3日 申請日期2003年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月22日
發(fā)明者酒井剛志, 伊藤誠, 加藤慎司, 司 申請人:株式會社電裝